專利名稱：具有優(yōu)先分離順序的光纖帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及光纖帶，特別是涉及具有用于撕開光纖帶的優(yōu)先分離順序(preferential separation sequence)的光纖帶。
背景技術(shù)：
光纖帶包括光波導(dǎo)如光纖，其傳輸光信號如聲音、視頻、和/或數(shù)據(jù)信息。使用光纖帶的光纖電纜可導(dǎo)致相對高的光纖密度。光纖帶結(jié)構(gòu)通?？杀环譃閮纱箢?。即，具有子組(subunit)的光纖帶和不具有子組的光纖帶。例如，具有子組結(jié)構(gòu)的光纖帶包括至少一根光纖，該光纖由初級基體包圍以形成第一子組，第二子組具有類似的結(jié)構(gòu)，二者被次級基體接觸和/或封裝。另一方面，沒有子組的光纖帶通常具有多根由單一基體材料包圍的光纖。
光纖帶不應(yīng)與微電纜混淆，例如，微電纜具有強(qiáng)度元件和護(hù)套。例如，美國專利5,673,352公開了一種微電纜，其具有線芯結(jié)構(gòu)和護(hù)套。線芯結(jié)構(gòu)要求至少一光纖放置在縱向延伸的強(qiáng)度元件之間，二者均被嵌入在緩沖材料中。護(hù)套保護(hù)線芯結(jié)構(gòu)，且選擇其結(jié)構(gòu)以具有良好的相對緩沖材料的附著力并耐磨蝕。另外，強(qiáng)度元件被要求具有較光纖的直徑大的直徑，從而吸收施加到電纜的壓毀力。
另一方面，光纖帶通常具有多根以平面陣列排列的鄰近的光纖，從而形成相對高的光纖密度。沒有子組的光纖帶可能提出工藝上的問題。例如，當(dāng)分離這些光纖帶為光纖子集時(shí)，其工藝必須使用昂貴的精密工具。此外，連接(connectorization)/接合過程可能需要用于各個(gè)光纖子集的專門接合和閉包單元/工具的目錄。其中，工藝選擇手工或使用缺乏足夠精密度的工具將光纖帶分離成子集，從而導(dǎo)致雜散的光纖和/或?qū)饫w的損害。雜散光纖會在光纖帶連接、組織、剝離及接合時(shí)導(dǎo)致一些問題。另外，光纖的損害是不合需要的，且致使光纖不能實(shí)行于其有意的用途。
然而，有試圖幫助分離不使用子組的光纖帶的光纖帶結(jié)構(gòu)。例如，美國專利5,982,968要求均勻厚度的光纖帶，其在基體材料中具有V形的應(yīng)力集中，其中基體材料沿光纖帶的長軸延伸。V形應(yīng)力集中可位于光纖帶的平面表面的彼此的對面，從而幫助將光纖帶分離成子集。然而，‘968專利要求較寬的光纖帶，因?yàn)轭~外的基體材料被要求鄰近于V形應(yīng)力集中附近的光纖，以避免在分離后形成雜散光纖。更寬的帶則要求更多的基體材料并降低光纖密度。該專利的另一實(shí)施例要求在光纖周圍施加一薄層初級基體材料以改善幾何控制如光纖的平面性。接下來，V形應(yīng)力集中被形成在施加在初級基體材料上的次級基體中，從而允許在應(yīng)力集中處分離子集。
美國專利號5,970,196還描述了可分離光纖帶的另一例子。具體地，‘196專利要求一對可移動部件位于V形凹口中，V形凹口位于光纖帶的平面表面的相對側(cè)上的彼此的對面。可移動部件位于光纖帶的鄰近的內(nèi)部光纖之間以幫助光纖帶在V形凹口處分離成子集?？梢苿硬考部膳c光纖帶的平面表面齊平，或者其也可從那里突出。但這些已知的光纖帶具有一些缺點(diǎn)。例如，它們可能更加昂貴和難于制造。另外，從可操作性的立場，V形應(yīng)力集中和/或V形凹口可不合需要地影響光纖帶的堅(jiān)韌性和/或?qū)е鹿饫w中的微彎曲。
使用子組以幫助分離的光纖帶通常不會遭遇這些問題。然而，它們也有其他問題。圖1示出了封裝在次級基體內(nèi)的采用子組的常規(guī)光纖帶1。具有子組的光纖帶具有一些優(yōu)點(diǎn)，例如，改進(jìn)的分離及避免了雜散纖維的出現(xiàn)。特別地，光纖帶1包括一對具有光纖3的常規(guī)子組2，光纖3封裝在初級基體5中，其接著被封裝在次級基體4中。初級基體5的厚度T1是連續(xù)的和均勻的。類似地，覆蓋子組2的平面部分的次級基體4的厚度t1是連續(xù)的和均勻的。例如，子組2可包括6根布置在初級基體5中的250μm光纖3，對于330μm的整個(gè)光纖帶厚度T2，初級基體5具有完全均勻的310μm厚度T1，次級基體4具有10μm的厚度t1。
然而，常規(guī)光纖帶1有一些缺點(diǎn)。例如，一個(gè)令人關(guān)注的缺點(diǎn)是手工分離子組2期間翼W(圖1)的潛在信息。翼W可因?yàn)楣不w4和子組基體5之間缺乏足夠的附著力和/或在分離期間次級基體的任意破裂而造成。翼W的存在可通過工藝負(fù)面影響光纖帶組織、連接、剝離和/或接合操作。另外，翼W可導(dǎo)致帶打印標(biāo)號的問題或子組與帶處理工具的兼容性問題，帶處理工具如熱剝離器、接合夾頭及熔接機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于一種具有預(yù)定的分離順序的光纖帶，其包括第一子組、第二子組、及次級基體。第一和第二子組中的每一子組均具有各自的多根光纖，這些多根光纖以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列并分別由第一和第二初級基體連接。第一子組是第一光纖帶單元的一部分，第二子組是第二光纖帶單元的一部分，第二光纖帶單元包括多個(gè)子組。次級基體連接第一光纖帶單元和第二光纖帶單元，使得次級基體具有優(yōu)先拉扯部分，優(yōu)先拉扯部分鄰近于在第一光纖帶單元和第二光纖帶單元之間確定的光纖帶單元界面。
本發(fā)明還致力于具有優(yōu)先分離順序的光纖帶，其包括第一子組、第二子組和次級基體。第一和第二子組具有各自的多根光纖，這些多根光纖以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列并分別由具有非均勻厚度的第一和第二初級基體連接。第一子組是第一光纖帶單元的一部分，第二子組是第二光纖帶單元的一部分，第二光纖帶單元包括多個(gè)子組。光纖帶界面形成于第一子組和第二子組之間，次級基體連接第一光纖帶單元和第二光纖帶單元。次級基體具有至少一鄰近于光纖帶單元界面的局部最小厚度，從而在光纖帶單元之一的子組界面破裂之前次級基體在光纖帶界面處破裂。
本發(fā)明還致力于一種光纖帶，其包括第一子組、第二子組和次級基體。第一和第二子組包括各自的多根光纖，這些光纖分別由第一和第二初級基體接觸。第一子組是第一光纖帶單元的一部分，第二子組是第二光纖帶單元的一部分，第二光纖帶單元具有至少兩個(gè)子組。第一和第二光纖帶單元通常沿一平面進(jìn)行排列。次級基體具有非均勻厚度的截面，其接觸第一和第二子組的部分。次級基體還具有至少一凹進(jìn)的部分，該凹進(jìn)的部分確定至少一部分優(yōu)先拉扯部分。至少一凹進(jìn)的部分鄰近于第一光纖帶單元和第二光纖帶單元之間確定的光纖帶單元界面。
另外，本發(fā)明還致力于具有預(yù)定分離順序的光纖帶，其包括第一次級基體、第二次級基體及第三級基體。第一次級基體將至少第一子組和第二子組連接在一起，從而形成第一光纖帶單元，其中第一和第二子組分別包括多根光纖，這些光纖以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列并由各自的初級基體連接。第二次級基體將至少第三子組和第四子組連接在一起，從而形成第二光纖帶單元，其中第三和第四子組分別包括多根光纖，這些光纖以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列并由各自的初級基體連接。第三級基體連接第一光纖帶單元和第二光纖帶單元。第三級基體在第一光纖帶單元和第二光纖帶單元之間的界面處具有優(yōu)先拉扯部分。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的背景技術(shù)的常規(guī)光纖帶的截面圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光纖帶的截面圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一光纖帶的截面圖。
圖3a為根據(jù)本發(fā)明的另一光纖帶的部分的截面圖。
圖4為圖2的光纖帶子組的截面圖，在其部分上具有次級基體。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一光纖帶的截面圖。
圖6為圖5的光纖帶在分離為子組之后的截面圖。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的另一光纖帶的截面圖。
圖8為根據(jù)本發(fā)明的另一光纖帶的截面圖。
圖9為根據(jù)本發(fā)明的另一光纖帶的截面圖。
圖10根據(jù)本發(fā)明的另一光纖帶的示意性的、局部截面圖。
圖11為根據(jù)本發(fā)明的具有優(yōu)先分離順序的光纖帶的截面圖。
圖12為根據(jù)本發(fā)明的具有優(yōu)先分離順序的另一光纖帶的截面圖。
圖13為根據(jù)本發(fā)明的具有優(yōu)先分離順序的光纖帶的截面圖。
圖14為根據(jù)本發(fā)明的光纜的截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的光纖帶10。光纖帶10(在下文中簡稱為帶)包括多根光波導(dǎo)例如光纖12，這些光波導(dǎo)使用初級基體14以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列從而形成拉伸結(jié)構(gòu)。例如，帶10可用作獨(dú)立的光纖帶、光纖帶堆的一部分、或光纖帶的子組。初級基體14通常接觸光纖12并可封裝光纖，從而提供結(jié)實(shí)的結(jié)構(gòu)以用于處理。初級基體14通常以拉伸結(jié)構(gòu)將鄰近的光纖固定在一起，從而抑制光纖間的相對移動。初級基體14包括第一端14a、中間部分14b和第二端14c。另外，初級基體14具有非均勻厚度的截面。
在該實(shí)施例中，第一端部14a具有厚度Ta，第二端部14c具有厚度Tc，二者均大于中間部分14b的厚度Tb。例如，厚度Ta為約5μm或大于厚度Tb。當(dāng)然，也可使用其它適當(dāng)?shù)某叽纭８唧w地，第一和第二端部14a、14c均具有大致球根狀的形狀；當(dāng)然，也可使用其它適當(dāng)?shù)男螤钊缃切位驒E圓形。如在此使用的，球根狀形狀意味著帶的端部的厚度大于帶的中間部分的最大厚度。優(yōu)選地，最大厚度通常鄰近于邊緣光纖12a，從基體邊緣起量，其量程r通常約為的光纖直徑的一半，然而，也可使用其它適當(dāng)?shù)牧砍?。量程r的適當(dāng)值通常使最大厚度Ta位于邊緣光纖12a的截面之上。換言之，量程r在邊緣光纖12a的圓周的點(diǎn)切線(如圖3A的左邊光纖帶上的虛線所示)到邊緣光纖12a上的點(diǎn)(如圖3A的右邊光纖帶所示)之間，甚至等于約一光纖直徑或從基體的邊緣更向內(nèi)。
本發(fā)明不應(yīng)與由于制造偏差而在其截面表面上具有波狀的傳統(tǒng)光纖帶相混淆。這些波狀不平整可導(dǎo)致傳統(tǒng)的光纖帶厚度在隨機(jī)的位置變化，而不是具有預(yù)定的形狀。例如，傳統(tǒng)的光纖帶的厚度可以在截面的任意位置為310±3μm。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的帶可具有非均勻的厚度，其在預(yù)定的位置增加或減少厚度以有利于分離性能。
在一實(shí)施例中，光纖12為多根單模光纖；然而，光纖也可使用其他類型或結(jié)構(gòu)。例如，光纖12可以是多模、純模、摻鉺、偏振保持光纖，其他適當(dāng)類型的光波導(dǎo)，和/或它們的結(jié)合。例如，每一光纖12可包括基于硅石的纖芯，其用于傳輸光并被基于硅石的覆層包圍，覆層具有低于纖芯的折射率。另外，一種或多種涂層可施加到光纖12上。例如，柔軟的第一涂層包圍覆層，相對較硬的第二涂層包圍第一涂層。涂層還可包括識別手段如墨水或用于識別的其他適當(dāng)標(biāo)記，和/或抑制識別手段去除的抗粘合劑。然而，用在本發(fā)明的帶中的光纖通常不是緊密緩沖(tight-buffered)的。商業(yè)上可用的適當(dāng)?shù)墓饫w可從紐約的康寧公司獲得。
例如，初級基體14可以是可輻射固化的材料或聚合材料；當(dāng)然，也可使用其他適當(dāng)?shù)牟牧?。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，可輻射固化的材料在以預(yù)定輻射波長照射時(shí)會經(jīng)歷從液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變。在固化前，可輻射固化的材料包括液態(tài)單體、具有丙烯酸鹽官能團(tuán)的低聚物“主鏈”、光敏引發(fā)劑、及其他添加劑的混合物。典型的光敏引發(fā)劑功能是通過吸收由輻射源輻射的能量；分裂成活性種；接著啟動單體和低聚物的聚合/硬化反應(yīng)。通常，作為照射的結(jié)果，交聯(lián)的固化的固體網(wǎng)絡(luò)形成在單體和聚合物之間，其可包括揮發(fā)性組分。換言之，光敏引發(fā)劑開始了一化學(xué)反應(yīng)，該反應(yīng)促進(jìn)液態(tài)基體凝固成具有模數(shù)特性的固體薄膜。
固化過程的一個(gè)方面是響應(yīng)于輻射暴露的光敏引發(fā)劑的反應(yīng)。光敏引發(fā)劑具有固有吸收頻譜，其根據(jù)作為輻射波長的函數(shù)的吸光度進(jìn)行測量。每種光敏引發(fā)劑具有特有的光敏區(qū)間，即通常以納米(nm)測量的光敏波長范圍。例如，商業(yè)可用的光敏引發(fā)劑可具有光敏波長范圍真空紫外(160-220nm)、紫外(220-400nm)、或可見光(400-700nm)波長范圍。
所得到的可輻射固化材料的模數(shù)可通過輻射強(qiáng)度和固化時(shí)間等因素來控制。輻射劑量，即到達(dá)每單位面積表面的輻射能與線速度成反比，線速度即可輻射固化材料移動通過輻射源的速度。光劑量是作為時(shí)間的函數(shù)的所輻射功率的積分。換言之，如果所有其他參數(shù)相等，線速度越快，所必須的輻射強(qiáng)度越高，以獲得足夠的固化。在可輻射固化材料已被完全照射后，則材料被認(rèn)為已被固化。固化發(fā)生在可輻射固化材料中，其從朝向輻射源的側(cè)向下或遠(yuǎn)離源逐漸固化。由于靠近輻射源的材料部分可阻止輻射到達(dá)材料的未固化部分，從而可建立固化梯度。根據(jù)入射輻射的量，固化的材料可展現(xiàn)不同的固化程度。此外，材料中的固化程度可具有明顯的與其關(guān)聯(lián)的模量特性。相反地，輻射源可被放在適當(dāng)?shù)奈恢靡允共牧暇哂邢喈?dāng)均勻的固化。
因而，固化程度影響通過可輻射固化材料的交聯(lián)密度的機(jī)械特性。例如，相當(dāng)固化的材料可被定義為具有高交聯(lián)密度的材料，該種材料非常易碎。另外，未固化好的材料可被定義為具有低交聯(lián)密度的材料，且可能太軟，可能具有相對高的摩擦系數(shù)(COF)，其導(dǎo)致不合需要的帶摩擦水平。根據(jù)輻射劑量的不同，固化的UV材料具有約50MPa到約1500MPa范圍內(nèi)的模量。不同的模量值可改變本發(fā)明的帶的手工分離性和堅(jiān)固性的性能度。
在一實(shí)施例中，UV可固化材料用于初級基體14。例如，UV可固化材料為聚氨酯丙烯酸樹脂，其可從伊利諾伊州的埃爾金的DSMDesotech Inc.獲得，如950-706型號。另外，也可使用其他適當(dāng)?shù)腢V材料，如聚酯丙烯酸樹脂，其可從俄亥俄州的哥倫布的BordenChemical，Inc.獲得。另外，熱塑材料如聚丙烯也可被用作基體材料。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光纖帶20，其類似于光纖帶10。光纖帶20包括多根光波導(dǎo)例如光纖12，這些光波導(dǎo)使用初級基體24以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列從而形成拉伸結(jié)構(gòu)。初級基體24通常接觸光纖12并可封裝光纖，從而提供結(jié)實(shí)的結(jié)構(gòu)以用于處理。初級基體24包括具有非均勻厚度的截面，其具有第一端24a、中間部分24b和第二端24c，其中厚度Ta大于中間部分24b的厚度Tb。更具體地，第一端部24a具有大致球根狀的形狀；當(dāng)然，也可使用其它適當(dāng)?shù)男螤睢６诙瞬?4c可具有不同于第一端部24a的形狀。例如，如所示的，第二端部24c為圓形，當(dāng)然，也可使用其它適當(dāng)?shù)男螤钊绫馄叫?、角形、輻射形或其結(jié)合。當(dāng)將類似帶20的多根帶堆在一起時(shí)，第一端部24a可交互放置在帶堆的兩側(cè)以提供帶堆整體性。另外，以這種方式堆光纖帶還允許在有力作用于其上時(shí)光纖帶可在至少兩度的范圍內(nèi)移動，這可保護(hù)光學(xué)性能。
圖3A示出了具有初級基體34的多根光纖帶30，初級基體34具有非均勻截面厚度，其使得厚度Ta位于邊緣光纖的截面之上。具體地，端部34a由幾種形狀形成如線形及輻射部分，從而形成大致有角的端部，其為球根狀。優(yōu)選地，中間部分34b具有厚度Tb，其延伸越過邊緣光纖12a的直徑D。通過使厚度Tb延伸越過邊緣光纖12a的直徑D，光纖帶30的多根光纖特別是邊緣光纖12a更容易控制。另外，端部34a包括預(yù)定的角度α，當(dāng)光纖帶30用作更大的帶的子組時(shí)其可影響分布在相鄰帶30之間的次級基體的量。換言之，當(dāng)帶30用作子組時(shí)，角度α通過調(diào)整帶30之間的次級基體的量可影響性能參數(shù)如扭曲性能和分離特性。
圖4示出了光纖帶40。帶40包括具有次級基體45的帶10，次級基體45布置在初級基體14的外部。使用一種以上基體可有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，在一實(shí)施例中，薄的初級基體可被施加以確保多根光纖在帶中。另外，次級基體45可具有幾個(gè)功能。例如，次級基體45可用于給予大致扁平的表面46給光纖帶40。扁平表面46還可在帶40用作帶堆的一部分時(shí)提供穩(wěn)定性。另外，次級基體45還可提供不同于初級基體14的材料特性如粘性、COF特性或硬度。這可通過使用類似于初級基體14的次級基體45材料但具有不同的處理特性如固化特性實(shí)現(xiàn)，也可使用不同于初級基體14的材料實(shí)現(xiàn)。同樣，次級基體45的不同部分可以是不同的材料和/或具有不同的材料特性。
用于解釋性地，次級基體45的第一扁平表面可具有預(yù)定的COF，而第二扁平表面可具有相對初級基體14的高粘性。扁平表面上的預(yù)定COF允許帶減輕應(yīng)變，如在光纖帶堆彎曲期間。同時(shí)，初級和次級基體之間的高粘性可導(dǎo)致通常結(jié)實(shí)的光纖帶。在其它實(shí)施例中，第一和第二扁平表面可具有相同的特性，其可不同于初級基體的特性。另外，如美國專利6,253,013中公開的那樣，其全部內(nèi)容通過引用組合于此，粘結(jié)區(qū)44(圖4)可用在初級基體14和次級基體45之間。例如，粘結(jié)區(qū)44使用電暈放電處理應(yīng)用于初級基體14。另外，用于識別帶40的記號標(biāo)記可被打印在初級基體14或次級基體45上。在其它實(shí)施例中，次級基體45可用于識別帶40。例如，次級基體45可用染料弄成彩色以識別光纖帶。
同樣，其它適當(dāng)?shù)念伾M合可用于識別各個(gè)光纖帶。在一實(shí)施例中，初級基體14可以是第一顏色，次級基體45是第二顏色。例如，多光纖帶的帶堆可具有相同顏色的初級基體，但每一不同的帶具有不同顏色的次級基體。因而，工人可將帶堆識別為藍(lán)堆并可識別藍(lán)堆內(nèi)的每一個(gè)別帶。在其它實(shí)施例中，帶堆的帶的次級基體可以是相同顏色，但各個(gè)帶的初級基體具有不同的顏色。因此，每一帶可從帶堆的側(cè)面進(jìn)行識別。在其它實(shí)施例中，初級或次級基體可具有適當(dāng)顏色的條紋或示蹤物以用作識別標(biāo)記。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光纖帶50。帶50包括兩根帶如帶10用作第一子組51和第二子組52。如在此使用的，子組意味著多根光纖在其上具有不連續(xù)的基體材料。換言之，每一子組在其上具有其自己的單獨(dú)的基體材料。子組不應(yīng)與子集混淆，其為排列成組、具有共同基體材料的多根光纖。當(dāng)子組被分開時(shí)，不連續(xù)的基體材料通常在每一子組上保持完整。然而，根據(jù)本發(fā)明的帶可使用其它適當(dāng)類型或數(shù)量的帶作為子組。
次級基體55接觸子組51、52的部分并被形成所需尺寸以提供一對相對的扁平平面56。次級基體55可具有與初級基體類似或不同的材料特性。例如，在子組51、52的邊緣光纖周圍的初級和/或次級基體可相對較軟以襯墊邊緣光纖并抑制其中的光學(xué)衰減。扁平平面56允許帶50較容易地被堆在一起以形成帶堆的一部分。然而，也可使用其它適當(dāng)形狀的次級基體55。使用次級基體55允許帶50在子組51、52之間的界面57處分開，例如用手。子組51、52最好在界面57具有接觸點(diǎn)，從而允許次級基體55在子組之間流動并形成結(jié)實(shí)的結(jié)構(gòu)。然而，子組也可在其間的界面處分隔開。
另外，在分離期間，帶50有利地抑制了翼和/或雜散光纖的形成。帶50通過在次級基體55中具有優(yōu)先拉扯部分58而抑制了翼的形成，而不是允許次級基體55的隨意破裂。具體地，優(yōu)先拉扯部分58通常位于局部最小厚度t2(圖6)處并通常鄰近于次級基體的界面57。在該例子中，局部最小厚度t2由具有非均勻截面的子組51、52形成。當(dāng)具有大致扁平平面56的次級基體55被應(yīng)用在這些非均勻截面上時(shí)，次級基體55的厚度改變。例如，局部最小厚度t2為約2μm，而在子組51、52的中間部分上的次級基體55的部分具有約10μm的厚度。在其它實(shí)施例中，局部最小厚度t2可接近于實(shí)質(zhì)上零的值。局部最小厚度t2是弱點(diǎn)，從而允許次級基體55的破裂在該點(diǎn)開始和/或終止。另外，最小厚度可具有其它適當(dāng)?shù)某叽缁蛭恢?，但?yīng)允許帶具有適當(dāng)?shù)慕Y(jié)實(shí)性和可操縱性。圖6示出了手工分離為子組之后的帶50。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的概念，翼的形成被抑制。另外，使用適當(dāng)?shù)幕w特性如斷裂伸長率和/或預(yù)定的基體模量可增強(qiáng)優(yōu)先拉扯部分。
如圖7所示，優(yōu)先拉扯部分可使用其它適當(dāng)?shù)膸缀涡螤顚?shí)現(xiàn)。帶70包括兩個(gè)子組71、72及次級基體75。次級基體75接觸和/或封裝子組71、72從而形成帶70。與帶50的次級基體55類似，次級基體75具有通常鄰近于子組71、72之間的界面77變化的厚度。然而，次級基體75鄰近界面77的變化的厚度可使用具有大致一樣厚度的子組71、72實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，這種帶結(jié)構(gòu)可與具有非均勻厚度的子組結(jié)合使用。在一實(shí)施例中，次級基體75具有寬度為w的凹進(jìn)部分，例如，該凹進(jìn)部分確定通常在界面77中央之上的拱形部分73。換言之，凹進(jìn)部分通常關(guān)于界面軸A-A對稱，界面軸穿過界面77并通常垂直于帶70的平面。然而，在其它實(shí)施例中，凹進(jìn)部分可具有其它形狀如鋸齒狀74、寬度、和/或位置。用于說明性的目的，帶70的頂部和底部具有不同結(jié)構(gòu)的凹進(jìn)部分；然而，這些實(shí)施例可在界面77的每一側(cè)上具有相同形狀的凹進(jìn)部分73。拱形部分73在次級基體75中形成局部最小厚度，其為弱點(diǎn)，可在手工分離期間有利地允許次級基體75的破裂在該點(diǎn)開始和/或終止。
在一實(shí)施例中，凹進(jìn)部分73具有小于600μm的寬度w及約5μm的深度D。然而，在其它實(shí)施例中，也可使用其它適當(dāng)?shù)某叽?，如寬度w可以是約200μm或更大，深度D可以是約5μm或更大。此外，帶的凹進(jìn)部分73應(yīng)被做成所需尺寸以提供適當(dāng)?shù)慕Y(jié)實(shí)性和可操縱性從而用于特定的光纖帶應(yīng)用中。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明概念的另一實(shí)施例的帶80。帶80包括一對子組81、82，每一子組具有大致相同的厚度，且次級基體85接觸和/或封裝子組81、82，從而形成帶80。帶80具有至少一凹進(jìn)部分83并類似于帶70；然而，凹進(jìn)部分83位于子組81、82之間的界面87的中央之上。在該實(shí)施例中，凹進(jìn)部分83具有凹入的形狀，其偏離界面87距離d。例如，距離d在約125μm和約300μm之間，但也可使用其它適當(dāng)?shù)木嚯x。另外，凹進(jìn)部分83可具有其它形狀、寬度、和/或深度。用于說明性的目的，帶80的頂部和底部具有不同數(shù)量的凹進(jìn)部分83。例如，在帶80頂部上的凹進(jìn)部分83關(guān)于界面軸A-A對稱。當(dāng)然，其它實(shí)施例在每一平面上可具有相同或不同數(shù)量的凹進(jìn)部分83，如1、2或更多個(gè)。拱形部分83在次級基體85中形成局部最小厚度，其為弱點(diǎn)，可在手工分離期間有利地允許次級基體85的破裂在該點(diǎn)開始和/或終止，從而抑制翼的形成。
凹進(jìn)部分83應(yīng)被做成所需尺寸以提供適當(dāng)?shù)慕Y(jié)實(shí)性和可操縱性從而用于特定的光纖帶應(yīng)用。在該實(shí)施例中，帶80的置中的凹進(jìn)部分83距離界面87d對帶80提供了增強(qiáng)的結(jié)實(shí)性。具體地，在界面87置中凹進(jìn)部分83改善了帶80的扭曲性能。例如，帶80的子組81、82不太可能在正常處理帶期間分開。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的帶90，其類似于帶50。帶90包括子組91、92和次級基體95。次級基體95接觸和/或封裝子組91、92從而形成帶90。子組91、92具有非均勻的厚度，次級基體95具有多個(gè)凹進(jìn)部分，類似于帶70。在該實(shí)施例中，凹進(jìn)部分83在界面軸A-A的兩側(cè)并通常關(guān)于其對稱。凹進(jìn)部分被定義為多個(gè)拱形部分93；然而，凹進(jìn)部分可具有其它形狀、寬度和/或位置。拱形部分93通常位于距離子組91、92的界面d的位置。在該實(shí)施例中，距離d使得拱形部分93的中心稍微遠(yuǎn)離朝向子組91、92的中間部分的端部的最大厚度。
圖10示出了帶100的一部分，其是類似于帶90的另一實(shí)施例。帶100包括子組101、102及次級基體105。子組101、102具有非均勻的厚度且次級基體105具有多個(gè)凹進(jìn)部分，這些凹進(jìn)部分關(guān)于界面軸A-A對稱，從而形成局部最小厚度t2.在該實(shí)施例中，局部最小厚度t2通過使子組的半徑R1小于初級基體的相鄰半徑R2而形成，從而形成優(yōu)先拉扯部分。例如，局部最小厚度t2可具有約0到約5μm的范圍；然而，也可使用任何其它適當(dāng)?shù)某叽?。半徑R1和R2通常位于局部最小厚度t2附近。構(gòu)造光纖帶使得R2大于R1將允許次級基體105材料在固化或硬化之前從局部最小厚度t2處流走。換言之，半徑R1及次級基體105的表面張力使得基體105流走，從而形成局部最小厚度，而不是使初級基體材料流向并建立局部最小厚度t2的厚度。另外，其它實(shí)施例也可使用該概念。
圖11示出了帶110，其包括具有多個(gè)優(yōu)先拉扯部分115a、115b的次級基體115，這些優(yōu)先拉扯部分用于分離多個(gè)光纖帶單元A、B和C，從而提供具有優(yōu)先分離順序的帶110。換言之，帶110在子組界面如子組112、113之間的界面分離之前具有在光纖帶單元界面A/B和/或B/C分離的優(yōu)先選擇。在該實(shí)施例中，每一子組111-114包括兩根光纖12，其由各自的具有均勻厚度的初級基體(未標(biāo)號)連接。每一光纖帶單元A、B和C包括至少一子組，但至少一光纖帶單元應(yīng)包括至少兩個(gè)子組。在該例子中，光纖帶單元B包括兩個(gè)具有兩根光纖的子組112、113，光纖帶單元A和C均包括一個(gè)具有兩根光纖的子組。優(yōu)先分離順序出現(xiàn)在光纖帶單元界面A/B和/或B/C，因?yàn)榇渭壔w115的優(yōu)先拉扯部分115a、115b鄰近于各自的光纖帶單元界面布置。另一方面，次級基體115鄰近于子組112、113之間的子組界面具有相同的厚度，從而相較于光纖帶單元界面，在子組界面之間產(chǎn)生更結(jié)實(shí)的連接。優(yōu)先拉扯部分115a為凹進(jìn)部分，而優(yōu)先拉扯部分115b為鋸齒狀。然而，本發(fā)明的帶可包括任何適當(dāng)?shù)膬?yōu)先拉扯部分或特征以提供光纖帶單元的優(yōu)先分離順序。例如，帶110的其它實(shí)施例可具有非對稱的形式如兩個(gè)光纖帶單元A和B分別具有一個(gè)和兩個(gè)子組，在帶中具有最少6根光纖。另外，光纖帶單元可包括其它適當(dāng)數(shù)量的子組和/或子組可包括適當(dāng)數(shù)量的光纖。
此外，光纖帶單元之間的優(yōu)先分離順序的概念可采用具有其它適當(dāng)幾何形狀的子組。例如，圖12示出了具有光纖帶單元E、F、G的帶120，光纖帶單元分別具有各自的子組，其可包括由具有優(yōu)先拉扯部分的次級基體127連接的非均勻厚度。在該例子中，子組122-126具有至少第一端部，其厚度大于中間部分的厚度，且子組121為具有均勻厚度的子組。優(yōu)選地，子組的第一和第二端通常對稱從而在帶化期間不用考慮方向；然而，端部可具有不同的形狀，從而在帶化期間方向有關(guān)系。此外，具有非均勻厚度的對稱子組可在同一光纖帶單元中分離子組期間抑制翼的形成。如圖所示，子組122、123、124具有至少一角形的端部，子組124、125、126具有至少一球根狀形狀的端部。
如圖所示，次級基體127包括至少一鄰近帶界面E/F和F/G布置的優(yōu)先拉扯部分。具體地，次級基體的優(yōu)先拉扯部分為凹進(jìn)部分127a，其具有拱形形狀并自光纖帶單元界面偏移距離d。例如，距離d在約125μm和約300μm之間，但也可使用其它適當(dāng)?shù)木嚯x。另外，凹進(jìn)部分127a可具有其它形狀、寬度和/或深度。另外，帶120的頂部和底部可具有不同數(shù)量或形狀的凹進(jìn)部分127a。在該例子中，凹進(jìn)部分127a關(guān)于在光纖帶單元界面的軸A-A對稱。
進(jìn)一步地，光纖帶單元之間的優(yōu)先分離順序的概念可采用兩種以上基體。例如，圖13示出了帶130，其具有光纖帶單元H、I、J，這些光纖帶單元由具有優(yōu)先拉扯部分的第三級基體連接。具體地，帶130的子組包括由各自的初級基體(未標(biāo)號)連接的光纖，每一光纖帶單元H、I、J包括由各自的次級基體137連接的兩個(gè)子組，各次級基體137由第三級基體138連接。第三級基體138包括優(yōu)先拉扯部分如凹進(jìn)138a或鋸齒狀缺口；然而，如在此所述的，也可使用任何適當(dāng)?shù)膬?yōu)先拉扯部分。另外，任一基體可包括如在此所述的材料特性、性能和/或特征。
此外，本發(fā)明的帶可用于任何適當(dāng)?shù)墓饫|設(shè)計(jì)中。圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的代表性的光纜140。光纜140包括布置在管144中的帶110的堆142，管144周圍具有外殼146。外殼146包括強(qiáng)度元件146a和護(hù)套146b。盡管所示為單管光纜設(shè)計(jì)，本發(fā)明可包括任何適當(dāng)光纜設(shè)計(jì)中的光纖帶，如干管、開槽纖芯、引入電纜、8字形、松管型、或互連電纜。此外，光纜140或任何其它結(jié)構(gòu)可包括更多或更少的光纜組成如開傘索、鎧裝層、包扎層、強(qiáng)度元件、無管、遇水膨脹成分、阻水材料、或任何其它適當(dāng)?shù)墓饫|組成。
在本發(fā)明范圍內(nèi)的許多修改和其他實(shí)施例對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。例如，子組可包括不同數(shù)量的光纖，帶可具有兩個(gè)以上的子組，或帶可具有其他適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明的帶可具有適當(dāng)?shù)慕M件如開傘索。因此，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不限于在此公開的具體實(shí)施例，在本發(fā)明范圍內(nèi)可進(jìn)行修改和使用其他實(shí)施方式。盡管在此使用了具體的術(shù)語，它們僅是一般意義上的說明性的使用，并不用于限定的目的。本發(fā)明已參考基于硅石的光纖進(jìn)行描述，但本發(fā)明的概念也可應(yīng)用于其他適當(dāng)?shù)墓獠▽?dǎo)。
權(quán)利要求
1.具有預(yù)定的分離順序的光纖帶，包括第一子組，第一子組具有多根以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列并由第一初級基體連接的光纖，第一子組是第一光纖帶單元的一部分；第二子組，第二子組具有多根以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列并由第二初級基體連接的光纖，第二子組是第二光纖帶單元的一部分；及次級基體，次級基體連接第一光纖帶單元和第二光纖帶單元，其中次級基體具有優(yōu)先拉扯部分，優(yōu)先拉扯部分鄰近于在第一光纖帶單元和第二光纖帶單元之間確定的光纖帶單元界面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖帶，第一子組的初級基體具有第一端部和中間部分，第一端部具有球根狀的形狀，球根狀的形狀具有厚度，及中間部分具有厚度，其中第一端部的厚度大于中間部分的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖帶，第二子組的初級基體具有第一端部和中間部分，第一端部具有球根狀的形狀，球根狀的形狀具有厚度，及中間部分具有厚度，其中第一端部的厚度大于中間部分的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖帶，球根狀形狀關(guān)于第一子組的邊緣光纖進(jìn)行布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖帶，第一子組的初級基體具有第二端部，第二端部具有厚度，第二端部的厚度大于中間部分的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖帶，第一端部的厚度為約5μm或大于中間部分的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖帶，第一和第二子組具有非均勻的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖帶，第一子組的初級基體具有預(yù)定的模數(shù)，及次級基體具有預(yù)定的模數(shù)，其中初級基體的模數(shù)具有不同于次級基體的模數(shù)的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖帶，第一子組的初級基體具有至少一預(yù)定的材料特性及次級基體具有至少一預(yù)定的材料特性，初級基體的至少一預(yù)定的材料特性具有不同于次級基體的至少一預(yù)定材料特性的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖帶，次級基體具有至少一局部最小厚度，至少一局部最小厚度鄰近于光纖帶界面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光纖帶，至少一局部最小厚度在約0到約5μm的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖帶，光纖帶具有至少六根光纖。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖帶，光纖帶具有至少第三光纖帶單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖帶，光纖帶是光纜的一部分。
15.具有預(yù)定的分離順序的光纖帶，包括第一子組，第一子組具有多根以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列并由具有非均勻厚度的第一初級基體連接的光纖，第一子組是第一光纖帶單元的一部分；第二子組，第二子組具有多根以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列并由具有非均勻厚度的第二初級基體連接的光纖，第二子組是第二光纖帶單元的一部分，第二光纖帶單元包括多個(gè)子組，其中光纖帶界面形成于第一子組和第二子組之間；及次級基體，次級基體連接第一光纖帶單元和第二光纖帶單元，其中次級基體具有至少一鄰近于光纖帶單元界面的局部最小厚度，從而在光纖帶單元之一的子組界面的破裂之前次級基體在光纖帶界面破裂。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖帶，第一子組的初級基體具有第一端部和中間部分，第一端部具有球根狀的形狀，球根狀的形狀具有厚度，及中間部分具有厚度，其中第一端部的厚度大于中間部分的厚度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖帶，第一子組的初級基體具有第二端部，第二端部具有厚度，第二端部的厚度大于中間部分的厚度。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖帶，第一子組具有球根狀形狀，其關(guān)于第一子組的邊緣光纖進(jìn)行布置。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光纖帶，第一端部的厚度為約5μm或大于中間部分的厚度。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖帶，第二子組的初級基體具有第一端部和中間部分，第一端部具有球根狀形狀，球根狀形狀具有厚度，中間部分具有厚度，其中第一端部的厚度大于中間部分的厚度。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖帶，第一子組的初級基體具有預(yù)定的模數(shù)，及次級基體具有預(yù)定的模數(shù)，其中初級基體的模數(shù)具有不同于次級基體的模數(shù)的值。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖帶，第一子組的初級基體具有至少一預(yù)定的材料特性及次級基體具有至少一預(yù)定的材料特性，初級基體的至少一預(yù)定的材料特性具有不同于次級基體的至少一預(yù)定材料特性的值。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖帶，至少一局部最小厚度在約0到約5μm的范圍內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖帶，光纖帶具有至少六根光纖。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖帶，光纖帶具有至少第三光纖帶單元。
26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖帶，光纖帶是光纜的一部分。
27.光纖帶，包括第一子組，第一子組包括第一多根光纖，第一多根光纖由第一初級基體接觸，第一子組是第一光纖帶單元的一部分；第二子組，第二子組包括第二多根光纖，第二多根光纖由第二初級基體接觸，第二子組是具有至少兩個(gè)子組的第二光纖帶單元的一部分；第一和第二光纖帶單元通常沿一平面進(jìn)行排列；次級基體接觸第一和第二子組的部分，次級基體具有非均勻厚度的截面，其中次級基體具有至少一凹進(jìn)的部分，該凹進(jìn)的部分確定至少一部分優(yōu)先拉扯部分，至少一凹進(jìn)的部分鄰近于第一光纖帶單元和第二光纖帶單元之間確定的光纖帶單元界面。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，凹進(jìn)部分具有約200μm或更大的寬度。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，凹進(jìn)部分具有小于約600μm的寬度。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，第一子組具有非均勻厚度的截面。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，第一子組具有第一端部，第一端部具有球根狀形狀。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，第一子組具有第一端部，第一端部具有預(yù)定的厚度，及具有預(yù)定厚度的中間部分，其中第一端部的厚度大于中間部分的厚度。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的光纖帶，第一端部的厚度為約5μm或大于中間部分的厚度。
34.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，第一子組具有鄰近于次級基體的局部最小厚度的半徑，次級基體具有鄰近于局部最小厚度的半徑，其中子組的半徑小于次級基體的半徑。
35.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，第一子組具有非均勻厚度的截面，及第二子組具有非均勻厚度。
36.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，第一子組具有均勻厚度的截面。
37.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，第一子組具有均勻厚度的截面，及第二子組也具有均勻厚度的截面。
38.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，凹進(jìn)部分置中于光纖帶單元界面之上。
39.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，凹進(jìn)部分偏離光纖帶單元界面。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光纖帶，偏移量在約125μm到約300μm的范圍之內(nèi)。
41.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，次級基體具有至少一預(yù)定的材料特性，及第一子組的初級基體具有至少一預(yù)定的材料特性，其中次級基體的至少一預(yù)定的材料特性具有不同于初級基體的至少一預(yù)定材料特性的值。
42.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，光纖帶具有至少六根光纖。
43.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，光纖帶具有至少第三光纖帶單元。
44.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光纖帶，光纖帶是光纜的一部分。
45.具有預(yù)定分離順序的光纖帶，包括第一次級基體，第一次級基體將至少第一子組和第二子組連接在一起，從而形成第一光纖帶單元，其中第一和第二子組分別包括多根光纖，這些光纖以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列并由各自的初級基體連接；第二次級基體，第二次級基體將至少第三子組和第四子組連接在一起，從而形成第二光纖帶單元，其中第三和第四子組分別包括多根光纖，這些光纖以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列并由各自的初級基體連接；及第三級基體，第三級基體連接第一光纖帶單元和第二光纖帶單元，其中第三級基體在第一光纖帶單元和第二光纖帶單元之間的界面處具有優(yōu)先拉扯部分。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的光纖帶，第三級基體的優(yōu)先拉扯部分為具有約200μm或更大寬度的凹進(jìn)部分。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述的光纖帶，第三級基體的優(yōu)先拉扯部分為具有小于約600μm寬度的凹進(jìn)部分。
48.根據(jù)權(quán)利要求45所述的光纖帶，優(yōu)先拉扯部分為置中于光纖帶單元界面之上的凹進(jìn)部分。
49.根據(jù)權(quán)利要求45所述的光纖帶，優(yōu)先拉扯部分為偏離光纖帶單元界面的凹進(jìn)部分。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的光纖帶，偏移量在約125μm到約300μm的范圍之內(nèi)。
51.根據(jù)權(quán)利要求45所述的光纖帶，第一次級基體具有至少一預(yù)定的材料特性，及第三級基體具有至少一預(yù)定的材料特性，其中第一次級基體的至少一預(yù)定的材料特性不同于第三級基體的至少一預(yù)定材料特性。
52.根據(jù)權(quán)利要求45所述的光纖帶，光纖帶具有至少六根光纖。
53.根據(jù)權(quán)利要求45所述的光纖帶，光纖帶具有至少第三光纖帶單元。
54.根據(jù)權(quán)利要求45所述的光纖帶，光纖帶是光纜的一部分。
全文摘要
具有預(yù)定的分離順序的光纖帶包括第一子組，第一子組具有多根以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列并由第一初級基體連接的光纖。第一子組是第一光纖帶單元的一部分。第二子組，第二子組具有多根以大致扁平的結(jié)構(gòu)排列并由第二初級基體連接的光纖。第二子組是包括多個(gè)子組的第二光纖帶單元的一部分。次級基體連接第一光纖帶單元和第二光纖帶單元。次級基體具有優(yōu)先拉扯部分，優(yōu)先拉扯部分鄰近于在第一光纖帶單元和第二光纖帶單元之間確定的光纖帶單元界面。
文檔編號G02B6/44GK1781047SQ200480009665
公開日2006年5月31日 申請日期2004年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月10日
發(fā)明者克雷格·M.·康拉德, 戴維·W.·基亞森, 布拉德利·J.·布萊澤, 埃里克·R.·洛根 申請人:康寧光纜系統(tǒng)有限公司